ES2308009T3 - Formulaciones pigmentarias de ftalocianina de cobre. - Google Patents
Formulaciones pigmentarias de ftalocianina de cobre. Download PDFInfo
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Abstract
Formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre, que contiene un pigmento de ftalocianina de cobre y por lo menos un agente dispersivo pigmentario seleccionado entre el conjunto que consiste en los ácidos (ftalocianina de cobre)-sulfónicos y las sales de los ácidos (ftalocianina de cobre)-sulfónicos, caracterizada a) por una viscosidad dinámica de a lo sumo 180 mPas, y/o por una tixotropía de a lo sumo 800 Pa/s, siendo determinadas la viscosidad dinámica y la tixotropía con un viscosímetro rotatorio a una temperatura de 23ºC en una dispersión pigmentaria, que se compone de 28% en peso de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), de 9% en peso de una nitrocelulosa (de acuerdo con la regla ISO 14.446, norma 27A), de 62,3% en peso de etanol y de 0,7% en peso de acetato de etilo, y caracterizada por b) una intensidad o fuerza cromática, que es tan alta, que una tinta de impresión, que se compone de un barniz para huecograbado de etanol y nitrocelulosa (que contiene de 75 hasta 85% en peso de etanol y de 9 a 11% en peso de una nitrocelulosa de acuerdo con la regla ISO 14.446, normas 27A y 30A en la relación de 2 por 7,5) y que tiene un contenido de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), referido al peso total de la tinta de impresión, de a lo sumo 6,6% en peso, alcanza el 1/3 de la intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN 53.235 del correspondiente tono de color.
Description
Formulaciones pigmentarias de ftalocianina de
cobre.
El invento se refiere a nuevas formulaciones
pigmentarias sobre la base de un pigmento de ftalocianina de cobre
y a su utilización para la tinción de materiales de alto peso
molecular.
En el caso del empleo de pigmentos para la
producción de sistemas de tintas de impresión se plantean elevados
requisitos en cuanto a las propiedades técnicas de aplicaciones de
los pigmentos, tales como una fácil dispersabilidad, una capacidad
para fluir ajustada a las aplicaciones de las tintas de impresión,
unos altos valores de transparencia, brillo, intensidad cromática
(fuerza colorante) y pureza del tono de color. Además, es deseable
una capacidad de empleo lo más universal que sea posible para la
tinción de otros sistemas de alto peso molecular, tal como, por
ejemplo, de barnices o materiales sintéticos. Aquí se agregan a esto
otros requisitos, que se plantean parcialmente también para las
tintas de impresión, tales como, por ejemplo, unas altas solideces,
tales como una solidez frente al sangrado, una solidez frente al
sobrebarnizado, una solidez frente a los disolventes, así como unas
solideces frente a la luz y a las condiciones atmosféricas. En los
casos tanto de las tintas de impresión como también de los barnices
se desea la capacidad de empleo en sistemas basados tanto en agua
como también en disolventes. En el caso de los barnizados, junto a
pigmentos muy transparentes, en particular para tinciones
metalizadas, se solicitan también pigmentos cubrientes. En el caso
de los barnices se desea la posibilidad de poder producir
concentrados de barnices pigmentados en alto grado (en ingles
"millbase" = base de elaboración), que tengan, no obstante,
una baja viscosidad; asimismo la tendencia, en el caso de las
formulaciones para empastar de tintas de impresión, se dirige hacia
altas concentraciones de pigmentación.
La síntesis de las ftalocianinas es conocida
desde hace mucho tiempo. Las ftalocianinas que resultan en una
forma cristalina gruesa al realizar la síntesis, en lo que sigue
denominadas pigmentos en bruto, no se pueden utilizar sin
desmenuzamiento, debido a sus insuficientes propiedades técnicas de
aplicaciones, para la tinción de materiales de alto peso
molecular.
Se han propuesto diferentes procedimientos para
como se puede preparar un pigmento de ftalocianina. En principio,
para esto, los pigmentos en bruto cristalinos gruesos se tienen que
desmenuzar, por ejemplo mediante empastado con un ácido,
hinchamiento con un ácido, y molienda en seco o en húmedo. Los
productos obtenidos, en lo que sigue denominados pigmentos
preliminares, tienen en la mayoría de los casos una mala calidad de
los cristales, están aglomerados y todavía no muestran las deseadas
propiedades técnicas de aplicaciones. Para conseguir una
aplicabilidad óptima, se lleva a cabo un tratamiento posterior, por
lo general designado como un acabado, por ejemplo en el seno de
disolventes y mediando adición de agentes activos superficialmente.
En este caso, a fin de mejorar las propiedades técnicas de
aplicaciones, se propone también la preparación de formulaciones
pigmentarias mediante empleo de ftalocianinas sustituidas con grupos
de ácidos sulfónicos.
El documento de patente alemana DE 27.20.464
divulga un procedimiento, en el que un pigmento de ftalocianina se
somete a un tratamiento con disolventes en presencia de una sal de
un ácido ftalocianina-sulfónico.
El documento de patente europea EP 761.770
divulga un procedimiento para la preparación de pigmentos de
ftalocianina, en el que la sal de un ácido
ftalocianina-sulfónico se añade después del acabado
en una suspensión acuosa.
Los pigmentos producidos según estos
procedimientos no siempre satisfacen todos los requisitos que arriba
se han descrito. En particular, subsistía una necesidad de tintas
de impresión que contengan una ftalocianina de cobre, pigmentadas
en alto grado, que tengan una baja viscosidad y simultáneamente una
alta transparencia, una alta intensidad cromática y un alto
brillo.
Son objeto del invento unas formulaciones
pigmentarias de ftalocianina de cobre, que contienen un pigmento de
ftalocianina de cobre y por lo menos un agente dispersivo
pigmentario seleccionado entre el conjunto que se compone de los
ácidos (ftalocianina de cobre)-sulfónicos y las
sales de los ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos, que están caracterizadas
- a)
- por una viscosidad dinámica de a lo sumo 180 mPas, de manera preferida de a lo sumo 165 mPas, en particular de a lo sumo 150 mPas, y/o por una tixotropía de a lo sumo 800 Pa/s, de manera preferida de a lo sumo 600 Pa/s, en particular de a lo sumo 450 Pa/s, siendo determinadas la viscosidad dinámica y la tixotropía con un viscosímetro rotatorio a una temperatura de 23ºC en una dispersión pigmentaria, que se compone de 28% en peso de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), de 9% en peso de una nitrocelulosa (de acuerdo con la regla ISO 14.446, norma 27A), de 62,3% en peso de etanol y de 0,7% en peso de acetato de etilo,
y caracterizadas
- b)
- por una intensidad cromática, que es tan alta, que una tinta de impresión, que se compone de un barniz para huecograbado a base de etanol y nitrocelulosa (que contiene de 75 a 85% en peso de etanol y de 9 a 11% en peso de una nitrocelulosa de acuerdo con la regla ISO 14.446, normas 27A y 30A en la relación de 2 por 7,5) y que tiene un contenido de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), referido al peso total de la tinta de impresión, de a lo sumo 6,6% en peso, de manera preferida de a lo sumo 6,5% en peso y en particular de a lo sumo 6,4% en peso, que alcanza 1/3 de la intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN 53.235 del correspondiente tono de color.
Por el correspondiente tono de color se entiende
el tono de color, cuyo ángulo de tono cromático está más próximo al
ángulo de tono cromático de la formulación pigmentaria conforme al
invento.
La dispersión pigmentaria precedentemente
mencionada, utilizada para la determinación de la viscosidad, de la
tixotropía y del 1/3 de la intensidad cromática patrón, que se
compone de una formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre
conforme al invento y de un barniz para huecograbado a base de
etanol y nitrocelulosa, para la consecución de un dispersamiento
suficiente, se dispersó durante 45 minutos a una temperatura de
desde 20ºC hasta a lo sumo 40ºC con ayuda de un aparato dispersador
con movimientos de sacudimiento en forma de elipses.
La tinta de impresión, para la determinación del
1/3 de la intensidad cromática patrón se imprime por ejemplo con
ayuda de una máquina impresora de muestras en huecograbado y de un
correspondiente cliché con un 70% de cubrimiento superficial y una
transferencia de color de 11,8 ml/m^{2} y un papel estucado por
una cara para envases (80 g/m^{2}).
Una viscosidad dinámica de 0,0 mpas no se puede
conseguir en la práctica, la viscosidad mínima es, por lo tanto,
usualmente mayor que 0,1 mPas. Los valores de la tixotropía deberían
ser lo más pequeños que sea posible, idealmente iguales a cero
Pa/s.
Las ftalocianinas de cobre en las formulaciones
pigmentarias conformes al invento se presentan predominantemente en
la fase beta. Ellas pueden tener unos pequeños contenidos de cloro,
pero estos no deben de ser demasiado altos, puesto que en caso
contrario dominaría la fase alfa.
Los agentes dispersivos pigmentarios empleados
conforme al invento corresponden a la fórmula general (I),
en la
que
- T
- representa un radical de ftalocianina de cobre, que está sustituido con 1 a 4 átomos de cloro o de manera preferida está exento de cloro;
- n
- representa un número de 1 a 4;
- E^{+}
- significa H^{+} o el equivalente M^{s+}/s de un catión metálico M^{s+}, de manera preferida de los grupos principales 1º a 5º o de los grupos secundarios 1º o 2º o 4ºhasta 8º del sistema periódico de los elementos químicos, siendo s uno de los números 1, 2 ó 3, tal como, por ejemplo, Li^{1+}, Na^{1+}, K^{1+}, Mg^{2+}, Ca^{2+}, Sr^{2+}, Ba^{2+}, Mn^{2+}, Cu^{2+}, Ni^{2+}, Co^{2+}, Zn^{2+}, Fe^{2+}, Al^{3+}, Cr^{3+} ó Fe^{3+}.
Presentan un interés especial los agentes
dispersivos pigmentarios de la fórmula (I), en la que T representa
un radical no clorado de ftalocianina de cobre.
Son interesantes los agentes dispersivos
pigmentarios de la fórmula (I), en la que n es igual a 1, 2 ó 3, en
particular 1 ó 2.
Además presentan un interés especial los agentes
dispersivos pigmentarios de la fórmula (I), en los cuales E^{+}
tiene el significado de H^{+}; o en donde en el caso del
equivalente M^{s+}/s, el catión metálico M^{s+} tiene el
significado de Na^{+}, K^{+}, Ca^{2+}, Mg^{2+}, Sr^{2+},
Ba^{2+}, Mn^{2+} ó Al^{3+}, en particular H^{+} o
Na^{+}.
Los agentes dispersivos pigmentarios están
contenidos convenientemente en una proporción total de 0,1 a 25% en
peso, de manera preferida de 0,5 a 20% en peso, en particular de 1 a
17,5% en peso, referida al peso del pigmento de ftalocianina de
cobre.
Las formulaciones pigmentarias de ftalocianina
de cobre, conformes al invento, se pueden preparar dividiendo
finamente un pigmento en bruto de ftalocianina de cobre mediante un
procedimiento seleccionado del conjunto que se compone de una
molienda en seco y de una amasadura con una sal, mediando formación
de un pigmento preliminar, y sometiendo luego al pigmento
preliminar a un tratamiento de acabado (en inglés finish), en una
mezcla a base de agua y de un disolvente orgánico a un valor
alcalino del pH, a una temperatura elevada y en presencia de por lo
menos un agente dispersivo pigmentario seleccionado entre el
conjunto que se compone de los ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos y de las sales de ácidos
(ftalocianina de cobre)-sulfónicos.
Las sales de ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos se pueden preparar in situ,
por ejemplo mediante adición de los ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos y de la sustancia que contiene el
ion de signo contrario (antagonista) que forma sales a una
suspensión del pigmento preliminar. Ellas se pueden preparar también
por separado, por ejemplo mediante reunión del ácido (ftalocianina
de cobre)-sulfónico que constituye su fundamento,
con la sustancia que contiene el ion de signo contrario, que forma
sales, en el seno de un disolvente acuoso u orgánico, eventualmente
con un aislamiento. Ellas se pueden formar también ya durante la
preparación de los agentes dispersivos pigmentarios ácidos que
constituyen su fundamento. La adición de los ácidos libres de los
agentes dispersivos pigmentarios y de las sustancias que contienen
los iones de signo contrario, que forman sales, se puede efectuar
también en diferentes momentos durante el procedimiento.
Los agentes dispersivos pigmentarios empleados
conforme al invento se pueden emplear en cualquiera de las etapas
del procedimiento, con la condición de que la adición tenga lugar
antes del acabado. Si éstos se añaden tan sólo durante el acabado,
entonces ellos tienen que estar presentes por lo menos 5 minutos
durante el acabado. Por lo tanto, ellos se pueden añadir también ya
para la síntesis del pigmento en bruto de ftalocianina de cobre o
se pueden formar simultáneamente al realizar la síntesis del
pigmento en bruto. También es concebible una adición antes de la
molienda o de la amasadura con una sal. Ellos se añaden de manera
preferida inmediatamente antes del acabado.
Después del acabado, se puede disminuir de nuevo
el valor del pH. Por ejemplo, a un valor ácido del pH, por ejemplo
a un pH de 3 a 6, se puede favorecer la formación de sales.
El pigmento en bruto de ftalocianina de cobre,
que se presenta directamente después de la síntesis, contiene en la
mayoría de los casos todavía hasta aproximadamente 35% en peso de
unas sales que han resultado en la síntesis. Habitualmente, estas
sales que proceden de la síntesis son eliminadas mediante una
extracción acuosa en condiciones alcalinas y/o ácidas. En el
procedimiento conforme al invento se puede emplear tanto el pigmento
en bruto que contiene la sal de síntesis como también el pigmento
en bruto que ha sido purificado con respecto de la sal de
síntesis.
La molienda en seco se efectúa con o sin agentes
coadyuvantes de molienda. Como agentes coadyuvantes de molienda
entran en cuestión sales de metales alcalinos o de metales
alcalino-térreos de ácidos inorgánicos, por ejemplo,
de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico, o de ácidos orgánicos con 1
a 4 átomos de carbono, por ejemplo de ácido fórmico y ácido
acético. Unas sales preferidas son formiato de sodio, acetato de
sodio, acetato de calcio, cloruro de sodio, cloruro de potasio,
cloruro de calcio, sulfato de sodio, sulfato de aluminio o mezclas
de estas sales. Los agentes coadyuvantes de molienda se pueden
emplear en una cantidad arbitraria, por ejemplo, en una cantidad
hasta 5 veces mayor, referida al peso del pigmento en bruto. También
se pueden emplear unas cantidades mayores, pero éstas son
antieconómicas.
En el caso de la molienda en seco se pueden
emplear unos líquidos orgánicos en unas proporciones, p.ej. de
hasta 15% en peso, preferiblemente de hasta 10% en peso, referidas
al material molido, tales que este material molido conserve todavía
una consistencia capaz de corrimiento. Ejemplos de tales líquidos
son alcoholes con 1 a 10 átomos de C, tales como, por ejemplo,
metanol, etanol, n-propanol,
iso-propanol, butanoles, tales como
n-butanol, iso-butanol,
terc.-butanol, pentanoles, tales como n-pentanol,
2-metil-2-butanol,
hexanoles, tales como
2-metil-2-pentanol,
3-metil-3-pentanol,
2-metil-2-hexanol,
3-etil-3-pentanol,
octanoles, tales como
2,4,4-trimetil-2-pentanol,
ciclohexanol; o glicoles, tales como etilenglicol, di-, tri- o
tetra-(etilenglicol), propilenglicol, di-, tri- o
tetra-(propilenglicol), sorbitol o glicerol; poliglicoles, tales
como poli(etilenglicoles) o poli(propilenglicoles);
éteres, tales como metil-isobutil-éter,
tetrahidrofurano, dimetoxi-etano o dioxano;
glicol-éteres, tales como monoalquil-éteres de etilen- o
propilen-glicol, o
di(etilenglicol)-monoalquil-éteres, pudiendo
el alquilo representar metilo, etilo, propilo y butilo, por
ejemplo, butil-glicoles o metoxibutanol;
poli(etilenglicol)-monometil-éteres, en
particular los que tienen una masa molar media de 350 a 550 g/mol, y
poli(etilenglicol)-dimetil-éteres, en
particular los que tienen una masa molar media de 250 a 500 g/mol;
cetonas, tales como acetona, dietil-cetona,
metil-isobutil-cetona,
metil-etil-cetona o ciclohexanona;
un compuesto de mono-, bis- o tris-hidroxi-(alcano
de C_{2}-C_{12}), que contiene 1 ó 2 grupos ceto
y en el que uno o varios grupos hidroxilo pueden estar eterificados
con un radical alquilo de C_{1}-C_{8} o
esterificados con un radical (alquil de
C_{1}-C_{8})-carbonilo; amidas
de ácidos alifáticos, tales como formamida,
dimetil-formamida,
N-metil-acetamida o
N,N-dimetil-acetamida; derivados de
urea, tales como tetrametil-urea; o amidas cíclicas
de ácidos carboxílicos, tales como
N-metil-pirrolidona, valero- o
caprolactama; ésteres, tales como ésteres alquílicos de
C_{1}-C_{6} de ácidos carboxílicos, tales como
el éster butílico de ácido fórmico, el éster etílico de ácido
acético o el éster propílico de ácido propiónico; o ésteres
glicólicos de ácidos carboxílicos de
C_{1}-C_{6}; o acetatos de glicol-éteres, tales
como acetato de
1-metoxi-2-propilo;
o diésteres alquílicos de ácido ftálico o ésteres alquílicos de
ácido benzoico, tales como ésteres alquílicos de
C_{1}-C_{4} de ácido benzoico o diésteres
alquílicos de C_{1}-C_{12} de ácido ftálico;
ésteres cíclicos, tales como caprolactona; nitrilos, tales como
acetonitrilo, aminas alifáticas o aromáticas, tales como, por
ejemplo, dimetil-anilina o
dietil-anilina; hidrocarburos alifáticos o
hidrocarburos aromáticos, eventualmente halogenados, tales como
bencina, pineno, tetracloruro de carbono, tri- o
tetracloro-etileno,
tetracloro-etanos, benceno o un benceno sustituido
con alquilo, alcoxi, nitro, ciano o halógeno, por ejemplo tolueno,
xilenos, etil-benceno, anisol,
nitro-benceno, cloro-benceno,
dicloro-bencenos, tricloro-bencenos,
benzonitrilo o bromo-benceno; u otros compuestos
aromáticos sustituidos, tales como fenoles,
amino-fenoles, cresoles,
nitro-fenoles, fenoxi-etanol o
2-fenil-etanol; heterociclos
aromáticos, tales como piridina, morfolina, picolina o quinolina;
1,3-dimetil-2-imidazolidinona;
sulfonas y sulfóxidos, tales como dimetil-sulfóxido
y sulfolano; así como mezclas de estos líquidos orgánicos.
Preferiblemente, se emplean los que tienen propiedades
cristalización y/o determinantes de fases. Preferiblemente, se
emplean glicoles y glicol-éteres, tales como etilenglicol,
di(etilenglicol) o butil-glicol, aminas,
tales como, por ejemplo, anilina, dietil-anilina,
dimetil-anilina,
n-butil-amina,
o-toluidina o (grasa de
sebo)-propilen-diamina,
diacetona-alcohol,
dimetil-formamida,
N-metil-pirrolidona,
trietanol-amina, tolueno, xileno, cumeno, mesitileno
u octil-benceno.
En el caso de la molienda en seco pueden pasar a
emplearse, por lo demás, también ciertos ácidos en unas
proporciones, p.ej. de hasta 15% en peso, preferiblemente de hasta
10% en peso, referidas al material molido, tales que este material
molido conserve su consistencia capaz de corrimiento. Se pueden
emplear los ácidos conocidos a partir de la bibliografía, por
ejemplo los ácidos que se exponen en el documento DE 28.51.752 o en
el documento EP 780.446. Preferiblemente, se emplean ácido
fosfórico, ácido fórmico, ácido acético, ácido
metano-sulfónico, ácido
dodecil-benceno-sulfónico, y en
particular ácido sulfúrico.
La molienda en seco se puede efectuar de una
manera conocida en molinos de rodillos u oscilantes, discontinuos o
continuos. Como cuerpos de molienda entran en cuestión todos los
conocidos a partir de la bibliografía, por ejemplo bolas, cilindros
o barras, y como materiales entran en cuestión acero, porcelana,
esteatita, óxidos, tales como p.ej. óxido de aluminio, o un óxido
de zirconio eventualmente estabilizado, óxidos mixtos, tales como
p.ej. un óxido mixto de zirconio, o un vidrio, tal como p.ej. vidrio
cuarzoso. La molienda puede tener lugar a unas temperaturas de
hasta 200ºC, pero habitualmente se utilizan unas temperaturas
situadas por debajo de 100ºC. El período de tiempo de permanencia
en el molino se orienta al requisito deseado y a la calidad del
pigmento en bruto empleado y depende además considerablemente del
equipo de molienda así como de la forma y del material de los
cuerpos de molienda empleados. Éste puede estar situado, por ejemplo
en el caso de la molienda oscilante, entre 15 minutos y 25 horas,
convenientemente entre 30 minutos y 15 horas, preferiblemente entre
30 minutos y 9 horas, y en el caso de la molienda con rodillos,
entre 5 y 100 horas, convenientemente entre 8 y 50 horas,
preferiblemente entre 10 y 30 horas.
Cuando se emplearon en la molienda en seco
agentes coadyuvantes de molienda, líquidos orgánicos o ácidos,
éstos se pueden eliminar antes del tratamiento con un disolvente.
Esto se recomienda especialmente en el caso de emplearse cantidades
mayores de agentes coadyuvantes de molienda. Para esto, el material
molido se agita con agua para formar una suspensión acuosa, los
materiales aditivos se disuelven y se separan por filtración con
respecto del pigmento preliminar. En el caso de este tratamiento se
ha acreditado el ajuste de un valor ácido del pH por medio de la
adición de un ácido, por ejemplo ácido clorhídrico o ácido
sulfúrico. También se puede escoger un valor alcalino del pH, p.ej.
con el fin de disolver un ácido que se haya empleado. También se
puede prescindir de una eliminación, especialmente en el caso del
empleo de pequeñas cantidades de agentes coadyuvantes de molienda,
de líquidos orgánicos o de ácidos. Éstos se pueden disolver también
por medio del agua empleada al realizar el acabado, o
respectivamente se pueden neutralizar mediante una correspondiente
cantidad de una base.
La amasadura con una sal se puede efectuar de
una manera conocida a partir de la bibliografía. Para esto, el
pigmento en bruto se amasa con un líquido orgánico y con una sal en
forma de una pasta amasable, muy viscosa. Como sales y como
líquidos orgánicos se pueden emplear los mismos que se han
mencionado en el caso de la molienda en seco. La temperatura al
realizar la amasadura debe estar situada por encima del punto de
fusión y por debajo del punto de ebullición del líquido
orgánico.
También en el caso de la amasadura con una sal,
se pueden emplear los ácidos arriba mencionados.
Como aparatos amasadores entran en consideración
los conocidos amasadores continuos y discontinuos, se emplean de
manera preferida amasadores discontinuos de dos brazos.
En el caso de la amasadura con una sal se
emplean en la mayoría de los casos grandes cantidades de una sal y
de un líquido orgánico, de tal manera que es usual su eliminación
antes del acabado, mediante, por ejemplo, una extracción acuosa a
un pH ácido.
El procedimiento de división fina preferido es
la molienda en seco.
El pigmento preliminar formado por medio del
procedimiento de división fina que se ha escogido, se puede emplear
en una forma seca o como una torta de prensa al realizar el acabado,
preferiblemente se emplea como una torta de prensa acuosa -
húmeda.
El sistema de disolventes que se emplea para el
acabado se compone de agua, de un disolvente orgánico y de una
cantidad de una base que se necesita para ajustar un pH
alcalino.
Como un disolvente orgánico entran en cuestión:
alcoholes con 1 a 10 átomos de C, tales como, por ejemplo, metanol,
etanol, n-propanol, iso-propanol,
butanoles, tales como n-butanol,
iso-butanol, terc.-butanol, pentanoles, tales como
n-pentanol,
2-metil-2-butanol,
hexanoles, tales como
2-metil-2-pentanol,
3-metil-3-pentanol,
2-metil-2-hexanol,
3-etil-3-pentanol,
octanoles, tales como
2,4,4-trimetil-2-pentanol,
ciclohexanol; o glicoles, tales como etilenglicol,
di(etilenglicol), propilenglicol, di(propilenglicol),
sorbitol o glicerol; poliglicoles, tales como
poli(etilenglicoles) o poli(propilenglicoles);
éteres, tales como metil-isobutil-éter,
tetrahidrofurano, dimetoxi-etano o dioxano;
glicol-éteres, tales como monoalquil-éteres de etilenglicol o
propilenglicol, o
di(etilenglicol)-monoalquil-éteres, pudiendo
el alquilo representar metilo, etilo, propilo y butilo, por ejemplo
butil-glicoles o metoxibutanol;
poli(etilenglicol)-monometil-éteres, en
particular los que tienen una masa molar media de 350 a 550 g/mol,
y poli(etilenglicol)-dimetil-éteres, en
particular los que tienen una masa molar media de 250 a 500 g/mol;
cetonas, tales como acetona, dietil-cetona,
metil-isobutil-cetona,
metil-etil-cetona,
metil-isobutil-cetona o
ciclohexanona; un compuesto de mono-, bis- o
tris-hidroxi-alcano de
C_{2}-C_{12}, que contiene 1 ó 2 grupos ceto y
en el que uno o varios grupos hidroxilo pueden estar eterificados
con un radical alquilo de C_{1}-C_{8} o
esterificados con un radical (alquil de
C_{1}-C_{8})-carbonilo; amidas
de ácidos alifáticos, tales como formamida,
dimetil-formamida,
N-metil-acetamida o
N,N-dimetil-acetamida; derivados de
urea, tales como tetrametil-urea; o amidas cíclicas
de ácidos carboxílicos, tales como
N-metil-pirrolidona, valero- o
caprolactama; nitrilos, tales como acetonitrilo, aminas alifáticas o
aromáticas, tales como, por ejemplo,
n-butil-amina, hidrocarburos
alifáticos o hidrocarburos aromáticos, eventualmente halogenados,
tales como ciclohexano, metil-ciclohexano, cloruro
de metileno, tetracloruro de carbono, di-, tri- o
tetra-cloro-etileno, di- o
tetra-cloro-etanos, o tales como
benceno o un benceno sustituido con alquilo, alcoxi, nitro, ciano o
halógeno, por ejemplo tolueno, xilenos, mesitileno,
etil-benceno, anisol, nitro-benceno,
cloro-benceno, dicloro-bencenos,
tricloro-bencenos, benzonitrilo o
bromo-benceno; u otros compuestos aromáticos
sustituidos, tales como fenoles, cresoles,
nitro-fenoles, tales como, por ejemplo,
o-nitro-fenol,
fenoxi-etanol o
2-fenil-etanol; heterociclos
aromáticos, tales como piridina, morfolina, picolina o quinolina;
1,3-dimetil-2-imidazolidinona;
sulfonas y sulfóxidos, tales como dimetil-sulfóxido
y sulfolano; así como mezclas de estos disolventes orgánicos.
De manera preferida, se emplean los disolventes
que tienen unas propiedades de cristalización y/o determinantes de
fases.
Disolventes preferidos son alcoholes de
C_{1}-C_{6}, en particular metanol, etanol, n- e
iso-propanol, iso-butanol, n- y
terc.-butanol y alcohol terc.-amílico; cetonas de
C_{3}-C_{6}, en particular acetona,
metil-etil-cetona o
dietil-cetona; tetrahidrofurano, dioxano,
etilenglicol, di(etilenglicol) o etilenglicol-(alquil de
C_{3}-C_{5})-éteres, en particular
2-metoxi-etanol,
2-etoxi-etanol,
butil-glicol, tolueno, xileno,
etil-benceno, cloro-benceno,
o-dicloro-benceno,
nitro-benceno, ciclohexano,
diacetona-alcohol o
metil-ciclohexano.
A fin de ajustar un pH alcalino, se utilizan
como bases preferiblemente hidróxidos de metales alcalinos y/o
alcalino-térreos, eventualmente en forma de sus
soluciones acuosas, tales como hidróxido de sodio o de potasio.
También son concebibles ciertas bases nitrogenadas, tales como p.ej.
amoniaco o metil-amina.
A fin de conseguir el efecto deseado, es
ventajoso un pH mayor que o igual a 9,0, preferiblemente un pH mayor
que o igual a 10, en particular un pH mayor que o igual a 10,5.
Habitualmente se trabaja a un pH mayor que o igual a 11,0. La base
se puede emplear también en grandes proporciones de hasta 20% en
peso, preferiblemente de hasta 15% en peso, en particular de hasta
10% en peso, referidas a la cantidad de agua.
La relación ponderal del agua al disolvente
orgánico es de 5 por 95 a 95 por 5, preferiblemente de 7,5 por 92,5
a 92,5 por 7,5, en particular de 10 por 90 a 90 por 10, y de manera
especialmente preferida de 20 por 80 a 80 por 20.
La proporción total del agua y del disolvente
orgánico se sitúa en el intervalo de 0,5 a 40, preferiblemente de 1
a 20, en particular de 2 a 15, partes en peso por cada parte en peso
de pigmento.
El sistema de disolventes puede presentarse en
una forma monofásica o bifásica. Preferiblemente, se emplean los
disolventes orgánicos que no son totalmente miscibles con agua, y el
acabado se lleva a cabo preferiblemente en un sistema bifásico de
disolventes con una fase acuosa y una fase orgánica.
El acabado se lleva a cabo en el procedimiento
conforme al invento a una temperatura de 50 a 250ºC, especialmente
de 70 a 200ºC, en particular de 100 a 190ºC, y convenientemente
durante un período de tiempo de 5 minutos a 24 horas, especialmente
de 5 minutos a 18 horas, en particular de 5 minutos a 12 horas.
Preferiblemente, el acabado se lleva a cabo bajo presión a la
temperatura de ebullición, en particular a unas temperaturas
situadas por encima del punto de ebullición, del sistema de
disolventes.
En los casos de disolventes orgánicos, que se
pueden separar desde la fase acuosa mediante una destilación con
vapor de agua, se recomienda eliminar éstos de esta manera antes del
aislamiento de la formulación pigmentaria, especialmente cuando se
desee una recuperación del disolvente empleado.
Las formulaciones pigmentarias conformes al
invento se pueden aislar con los métodos usuales, por ejemplo
mediante filtración, decantación o centrifugación. Los disolventes
se pueden eliminar también mediante lavado. Las formulaciones
pigmentarias se pueden emplear como tortas de prensa preferiblemente
acuosas, por regla general se trata, no obstante, de sistemas
sólidos secados, con una constitución pulverulenta, capaz de
corrimiento, o de granulados.
Al realizar la preparación de las formulaciones
pigmentarias se pueden emplear agentes coadyuvantes, tales como,
por ejemplo, otros agentes tensioactivos adicionales, otros agentes
dispersivos no pigmentarios y pigmentarios, materiales de carga,
agentes de ajuste, resinas, ceras, agentes antiespumantes, agentes
antiestáticos, agentes contra el desprendimiento de polvo fino,
extendedores, agentes colorantes para matizar, agentes conservantes,
agentes retardadores de la desecación, aditivos para regular la
reología, agentes humectantes, antioxidantes, agentes absorbentes
de rayos UV, agentes fotoestabilizadores, o una combinación de
éstos.
Los agentes coadyuvantes se pueden añadir en un
punto arbitrario del procedimiento, por ejemplo, ya antes de la
división fina, antes del acabado o tan sólo después del acabado, o
también mediante mezcladura en estado seco.
Como agentes tensioactivos entran en
consideración sustancias aniónicas o activas aniónicamente,
sustancias catiónicas o activas catiónicamente, y sustancias no
iónicas o anfóteras, o mezclas de estos agentes.
Como sustancias activas aniónicamente entran en
consideración, por ejemplo, tauridas de ácidos grasos,
N-metil-tauridas de ácidos grasos,
isetionatos de ácidos grasos,
alquil-fenil-sulfonatos, por ejemplo
ácido dodecil-benceno-sulfónico,
alquil-naftaleno-sulfonatos,
(alquil-fenol)-poliglicol-éter-sulfatos,
(alcohol
graso)-poliglicol-éter-sulfatos,
(amida de ácido
graso)-poliglicol-éter-sulfatos,
alquil-sulfo-succinamatos;
semiésteres de ácidos alquenil-succínicos, (alcohol
graso)-poliglicol-éter-sulfosuccinatos;
alcano-sulfonatos, glutamatos de ácidos grasos,
alquil-sulfo-succinatos, sarcosidas
de ácidos grasos; ácidos grasos, por ejemplo los ácidos palmítico,
esteárico y oleico; las sales de estas sustancias aniónicas y
jabones, por ejemplo sales de metales alcalinos de ácidos grasos,
ácidos nafténicos y ácidos resínicos, por ejemplo ácido abiético,
resinas solubles en álcalis, por ejemplo resinas de maleato
modificadas con colofonia, y productos de condensación sobre la base
de cloruro cianúrico, taurina,
N,N'-dietilamino-propil-amina,
y p-fenilen-diamina. Se prefieren
jabones resinosos, es decir sales de metales alcalinos de ácidos
resínicos.
Como sustancias activas catiónicamente entran en
cuestión, por ejemplo, sales cuaternarias de amonio, compuestos
oxialquilados de aminas grasas,
poli(oxialquilen)-aminas, poliaminas
oxialquiladas, (amina grasa)-poliglicol-éteres,
aminas primarias, secundarias o terciarias, por ejemplo, alquil- o
cicloalquil-aminas o alquil-aminas
ciclizadas, en particular aminas grasas, di- y
poli-aminas que se derivan de aminas grasas o de
alcoholes grasos, y sus compuestos oxialquilados; imidazolinas que
se derivan de ácidos grasos, compuestos o resinas
poliaminoamídicos/as o poliamínicos/as, con un índice de amina
comprendido entre 100 y 800 mg de KOH por g del compuesto
poliaminoamídico o poliamínico, y sales de estas sustancias activas
catiónicamente, tales como, por ejemplo, acetatos o cloruros.
Como sustancias no ionógenas y anfóteras entran
en consideración, por ejemplo, carboxiglicinatos de aminas grasas,
óxidos de aminas, (alcohol graso)-poliglicol-éteres,
ésteres poliglicólicos de ácidos grasos, betaínas, tales como
N-propil-betaínas de amidas de
ácidos grasos, ésteres con ácidos fosfóricos de alcoholes alifáticos
y aromáticos, alcoholes grasos o (alcohol
graso)-poliglicol-éteres, compuestos etoxilados de
amidas de ácidos grasos, aductos con óxidos de alquileno de
alcoholes grasos, y
(alquil-fenol)-poliglicol-éteres.
También es posible llevar a cabo el acabado en
una emulsión a base de agua, de un agente tensioactivo y de un
disolvente orgánico.
Por el concepto de agentes dispersivos no
pigmentarios se entienden unas sustancias, que no se derivan
estructuralmente de pigmentos orgánicos. Ellos se añaden como
agentes dispersivos o bien ya al realizar la producción de
pigmentos, pero frecuentemente también al realizar la incorporación
de los pigmentos en los medios de aplicación que se han de teñir,
por ejemplo al realizar la producción de barnices o tintas de
impresión, mediante dispersamiento de los pigmentos en los
correspondientes agentes aglutinantes. Ellos pueden ser sustancias
poliméricas, por ejemplo poliolefinas, poliésteres, poliéteres,
poliamidas, poliiminas, poliacrilatos, poliisocianatos, copolímeros
de bloques obtenidos a partir de éstos, copolímeros a base de los
correspondientes monómeros o polímeros de una clase, que están
modificados con unos pocos monómeros de otra clase distinta. Estas
sustancias poliméricas llevan grupos polares de anclaje, tales
como, por ejemplo, grupos hidroxi, amino, imino y de amonio, grupos
de ácidos carboxílicos y carboxilatos, grupos de ácidos sulfónicos y
sulfonatos, o grupos de ácidos fosfónicos y fosfonatos, y pueden
estar modificados también con sustancias aromáticas, no
pigmentarias. Los agentes dispersivos no pigmentarios pueden ser,
por lo demás, también sustancias aromáticas modificadas químicamente
con grupos funcionales, que no se derivan de pigmentos orgánicos.
Tales agentes dispersivos no pigmentarios son conocidos para un
experto en la especialidad y en parte se pueden obtener en el
comercio (p.ej. Solsperse®, de Avecia; Disperbyk®, de
Byk-Chemie, y Efka®, de Efka). A continuación, se
han de mencionar de modo representativo algunos tipos, pero en
principio pueden pasar a emplearse cualesquiera otras sustancias
descritas, por ejemplo productos de condensación de isocianatos y
alcoholes, de di- o polioles, de aminoalcoholes o de di- o
poli-aminas, polímeros de ácidos
hidroxi-carboxílicos, copolímeros de monómeros
olefínicos o monómeros vinílicos y ácidos carboxílicos insaturados
etilénicamente, así como ésteres de estos ácidos carboxílicos,
polímeros que contienen uretanos de monómeros insaturados
etilénicamente, poliésteres modificados con uretanos, productos de
condensación sobre la base de halogenuros cianúricos, polímeros que
contienen compuestos de nitroxilo,
poli(éster-amidas), poliamidas modificadas,
polímeros acrílicos modificados, agentes dispersivos con una
estructura a modo de peine a base de poliésteres y polímeros
acrílicos, ésteres de ácidos fosfóricos, polímeros que se derivan de
triazina, poliéteres modificados, o agentes dispersivos que se
derivan de sustancias aromáticas no pigmentarias. En este caso,
estas estructuras fundamentales se modifican adicionalmente
múltiples veces, por ejemplo por conversión química con otras
sustancias adicionales, que llevan grupos funcionales, o mediante
formación de sales.
Por el concepto de agentes dispersivos
pigmentarios se entienden unos agentes dispersivos pigmentarios que
se derivan de un pigmento orgánico como estructura fundamental, y
que se preparan mediante una modificación química de esta
estructura fundamental, por ejemplo agentes dispersivos pigmentarios
que contienen sacarina, agentes dispersivos pigmentarios que
contienen piperidilo, agentes dispersivos pigmentarios que se
derivan de naftaleno o perileno, agentes dispersivos pigmentarios
con grupos funcionales, que están unidos a través de un grupo
metileno con la estructura fundamental de un pigmento, estructuras
fundamentales de pigmentos que han sido modificadas químicamente
con polímeros, agentes dispersivos pigmentarios que contienen grupos
de ácidos sulfónicos, sulfonamidas o ésteres de ácidos sulfónicos,
agentes dispersivos pigmentarios que contienen grupos de éteres o
tioéteres, o agentes dispersivos pigmentarios que contienen grupos
de ácidos carboxílicos, de ésteres de ácidos carboxílicos o de
carboxamidas.
Como otros agentes dispersivos pigmentarios se
entienden en particular los que están constituidos sobre la base de
una ftalocianina de cobre de la fórmula general (II),
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente indicado,
- g
- significa un número de 1 a 4, en particular 1 ó 2, y
- A^{1}
- representa un grupo de la fórmula (IIa)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
- G
- significa un grupo bivalente -CO- o -SO_{2}-,
R^{2} y R^{3} representan,
independientemente uno de otro, un átomo de hidrógeno, un grupo
alquilo de C_{1}-C_{20}, ramificado o no
ramificado, perfluorado o parcialmente fluorado, sustituido o sin
sustituir, un grupo cicloalquilo de C_{5}-C_{8}
sustituido o sin sustituir, o un grupo alquenilo de
C_{2}-C_{20} perfluorado o parcialmente
fluorado, sustituido o sin sustituir, pudiendo los sustituyentes ser
hidroxi, fenilo, ciano, cloro, bromo, amino, acilo de
C_{2}-C_{4} o alcoxi de
C_{1}-C_{4}, y pudiendo éstos ser
preferiblemente un número de 1 de
4,
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- NR^{2}R^{3}
- forman un anillo heterocíclico de 5 a 7 miembros, saturado, insaturado o aromático, que eventualmente contiene 1 ó 2 otros átomos de nitrógeno, oxígeno o azufre o grupos carbonilo en el anillo, que eventualmente está sustituido con 1, 2 ó 3 radicales seleccionados entre el conjunto que consiste en OH, NH_{2}, fenilo, CN, Cl, Br, alquilo de C_{1}-C_{4}, alcoxi de C_{1}-C_{4}, acilo de C_{2}-C_{4} y carbamoílo, y que eventualmente lleva 1 ó 2 anillos carbocíclicos o heterocíclicos, saturados, insaturados o aromáticos, condensados con benzo; y
R^{2} y R^{3} significan
preferiblemente hidrógeno o alquilo de
C_{1}-C_{4},
- R^{4}
- significa hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{4}, preferiblemente hidrógeno o metilo,
- v
- significa un número de 1 a 6, preferiblemente 2 ó 3,
- w
- significa el número 0 ó 1, preferiblemente 1;
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente indicado,
- g
- significa un número de 1 a 6, preferiblemente de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo aminometileno de la fórmula (IIb)
en la
que
R^{2} y R^{3} tienen los
significados precedentemente indicados, preferiblemente hidrógeno o
alquilo de
C_{1}-C_{4},
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente indicado,
- g
- significa un número de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo de la fórmula (IIc)
en la
que
- A^{2}
- representa un anillo aromático de cinco a seis miembros o un heterociclo aromático condensado, que contiene de 1 a 3 heteroátomos iguales o diferentes, seleccionados entre el conjunto que consiste en nitrógeno, oxígeno y azufre, y el heterociclo está unido a través de un átomo de carbono con el grupo metileno,
R^{51} y R^{52} son iguales o
diferentes y significan un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de
C_{1}-C_{4}, un grupo
hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4},
o un grupo alquileno de C_{2}-C_{4},
preferiblemente hidrógeno, metilo, etilo o
hidroxi-etilo, o significan un grupo arilo,
representando el arilo un fenilo sin sustituir o sustituido con 1 a
4 radicales seleccionados entre el conjunto que consiste en alquilo
de C_{1}-C_{6}, halógeno, preferiblemente F, Cl
ó Br, alcoxi de C_{1}-C_{6}, ciano, CONH_{2} y
COOR^{54}, significando R^{54} hidrógeno o alquilo de
C_{1}-C_{6},
R^{51} y R^{52} pueden formar
en común con A^{2} también un anillo alifático o aromático,
preferiblemente un anillo de
fenilo,
- R^{53}
- significa un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo de C_{1}-C_{4}, un grupo hidroxi-alquilo de C_{1}-C_{4}, o un grupo alquenilo de C_{2}-C_{4};
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente mencionado,
- g
- significa un número de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo de la fórmula (IId)
en la
que
- t
- es un número de 3 a 6, preferiblemente de 3, 4 ó 5;
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente mencionado y eventualmente puede estar sustituido adicionalmente con 1, 2 ó 3 grupos de ácido sulfónico,
- g
- significa un número de 1 a 4, preferiblemente 1, 2 ó 3 y
- A^{1}
- representa un grupo ftalimido-metileno de la fórmula (IIe)
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R^{55}, R^{57} y R^{58} son
iguales o diferentes y significan hidrógeno, fluoro, cloro o bromo,
preferiblemente
hidrógeno,
- R^{56}
- significa hidrógeno, nitro, alquilo de C_{1}-C_{5}, alcoxi de C_{1}-C_{6}, benzoíl-amino, fluoro, cloro o bromo, preferiblemente hidrógeno;
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente mencionado,
- g
- significa un número de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo de (o-sulfo-benzoíl)-imido-metileno de la fórmula (IIf)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
R^{61} y R^{62} son iguales o
diferentes y significan hidrógeno, cloro, bromo, alquilo de
C_{1}-C_{4}, alcoxi de
C_{1}-C_{4} o nitro, preferiblemente
hidrógeno;
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente mencionado,
- g
- significa un número de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo de la fórmula (IIg)
en la
que
- A^{3}
- es un grupo carbonilo o sulfonilo, preferiblemente un grupo carbonilo,
R^{2}, R^{3} y R^{4} tienen
los significados precedentemente
mencionados,
- u
- es el número 1 ó 2, preferiblemente 1.
\vskip1.000000\baselineskip
o en la
que
- T
- tiene el significado precedentemente mencionado,
- g
- significa un número de 1 a 4, y
- A^{1}
- representa un grupo de la fórmula (IIh)
en la
que
- G
- tiene el significado precedentemente mencionado, y
- A^{4+}
- significa un ion de fosfonio; o un ion de amonio sustituido o sin sustituir.
\vskip1.000000\baselineskip
Como ion de amonio sustituido entra en
consideración, por ejemplo, un ion de la fórmula
N^{+}R^{9}R^{10}R^{11}R^{12}
siendo los sustituyentes R^{9},
R^{10}, R^{11} y R^{12} iguales o diferentes y significando
hidrógeno, fenilo, (alquilen de
C_{1}-C_{4})-fenilo,
cicloalquilo de C_{5}-C_{30}, alquenilo de
C_{2}-C_{30}, o un alquilo de
C_{1}-C_{30} ramificado o no ramificado, estando
el anillo de fenilo, el grupo (alquilen de
C_{1}-C_{4})-fenilo, el grupo
cicloalquilo de C_{5}-C_{30}, el grupo alquenilo
de C_{2}-C_{30}, y el grupo alquilo de
C_{1}-C_{30} sustituidos con uno o varios, p.ej.
1, 2, 3 ó 4, sustituyentes seleccionados entre el conjunto que
consiste en Cl, Br, CN, NH_{2}, OH, C_{6}H_{5}, C_{6}H_{5}
sustituido con 1, 2 ó 3 radicales alcoxi de
C_{1}-C_{20}, carbamoílo, carboxi, acilo de
C_{2}-C_{4}, alquilo de
C_{1}-C_{8}, NR^{2}R^{3}, teniendo R^{2}
y R^{3} los significados precedentemente mencionados, y pudiendo
estar sustituidos con alcoxi de C_{1}-C_{4},
p.ej. metoxi o etoxi, o pudiendo el grupo alquilo y el grupo
alquenilo estar perfluorados o parcialmente
fluorados;
\vskip1.000000\baselineskip
o
significan un radical de la fórmula (Ib)
(Ib)-[X-Y]_{h}-R^{3}
en la
que
- h
- es un número de 0 a 100, preferiblemente de 0 a 20, de manera especialmente preferida de 0, 1, 2, 3, 4 ó 5;
- X
- es un radical alquileno de C_{2}-C_{6}, un radical cicloalquileno de C_{5}-C_{7}, o una combinación de estos radicales, pudiendo estos radicales estar sustituidos con 1 a 4 radicales alquilo de C_{1}-C_{4}, radicales hidroxi, radicales alcoxi de C_{1}-C_{4}, radicales hidroxialquilo de C_{1}-C_{4} y/o con 1 a 2 otros radicales cicloalquilo de C_{5}-C_{7}, o en la que X, cuando h sea > 1, puede ser también una combinación de los mencionados significados;
Y \hskip0,77cm tiene el
significado de un grupo -O-, 12 o de un grupo
-NR^{2},
o en donde Y, cuando h sea > 1,
puede ser también una combinación de los mencionados
significados;
- R^{3}
- tiene el significado precedentemente mencionado;
\vskip1.000000\baselineskip
o
pudiendo formar los sustituyentes R^{9} y
R^{10}, en común con el átomo de N del ion de amonio, un sistema
anular de cinco a siete miembros, saturado o insaturado, que
eventualmente contiene todavía otros heteroátomos seleccionados
entre el conjunto que consiste en O, S y N o grupos carbonilo, y que
lleva eventualmente 1 ó 2 anillos condensados saturados,
insaturados o aromáticos, carbocíclicos o heterocíclicos; pudiendo
el sistema anular y los anillos eventualmente condensados estar
sustituidos con 1, 2 ó 3 radicales seleccionados entre el conjunto
que consiste en OH, NH_{2}, fenilo, CN, Cl, Br, alquilo de
C_{1}-C_{4}, alcoxi de
C_{1}-C_{4}, acilo de
C_{2}-C_{4}, y carbamoílo,
por ejemplo del tipo de pirrolidona,
imidazolidina, hexametilenimina, piperidina, piperazina o
morfolina;
\vskip1.000000\baselineskip
o
pudiendo formar los sustituyentes R^{9},
R^{10} y R^{11}, en común con el átomo de N del ion de amonio,
un sistema anular aromático de cinco a siete miembros, que
eventualmente contiene todavía otros heteroátomos seleccionados
entre el conjunto que consiste en O, S y N o grupos carbonilo, y que
lleva eventualmente 1 ó 2 anillos condensados saturados,
insaturados o aromáticos, carbocíclicos o heterocíclicos; pudiendo
el sistema anular y los anillos eventualmente condensados estar
sustituidos con 1, 2 ó 3 radicales seleccionados entre el conjunto
que consiste en OH, NH_{2}, fenilo, CN, Cl, Br, alquilo de
C_{1}-C_{4}, alcoxi de
C_{1}-C_{4}, acilo de
C_{2}-C_{4}, y carbamoílo,
por ejemplo del tipo de pirrol, imidazol,
piridina, picolina, pirazina, quinolina o isoquinolina.
\vskip1.000000\baselineskip
Como ion de amonio sustituido entra en
consideración además el equivalente 1/p de un ion de amonio de la
fórmula (Ic)
en la
que
R^{15}, R^{16}, R^{17} y
R^{18} significan, independientemente uno de otro, hidrógeno o un
grupo (poli)alquilenoxi de la
fórmula (Id);
fórmula (Id);
(Id)-[(CH(R^{80})-)_{j}O]_{k}-R^{81}
- \quad
- en la que j es el número 2 ó 3, k es un número de 1 a 100, los radicales R^{80} pueden significar hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{4} o, siempre y cuando que k sea > 1, pueden significar una combinación de éstos y el radical R^{81} significa hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{4} o el grupo -(CH(R^{82})-)_{i}NH_{2}, i significa el número 2 ó 3 y los radicales R^{82} significan hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{4} o una combinación de éstos;
- q
- es un número de 1 a 10, preferiblemente 1, 2, 3, 4 ó 5;
- p
- es un número de 1 a 5, siendo p \leq q+1;
- A^{20}
- significa un radical alquileno de C_{2}-C_{6} ramificado o no ramificado; o en la que A^{20}, cuando q sea > 1,puede ser también una combinación de radicales alquileno de C_{2}-C_{6} ramificados o no ramificados.
\vskip1.000000\baselineskip
Como ion de amonio sustituido entra en
consideración además un ion de amonio que se deriva de un compuesto
poliaminoamídico o poliamínico, que tiene una proporción tal de
grupos poliamínicos capaces de reaccionar, que el índice de amina
está comprendido entre 100 y 800 mg de KOH por g del compuesto
poliaminoamídico o poliamínico, tal como se divulga, por ejemplo,
en el documento de solicitud de patente alemana
DE-A-27.39.775.
Como ion de amonio sustituido entra en
consideración además un catión de una sal amónica polimérica con un
peso molecular medio de 500 a 2.500.000, que es soluble en agua o en
un alcohol de C_{1}-C_{4}, tal como se divulga,
por ejemplo, en el documento
DE-A-42.14.868.
Como ion de amonio sustituido entra en
consideración además el equivalente 1/r de un ion de amonio derivado
de una diamina de la fórmula (III)
tal como se divulga, por ejemplo,
en el documento de solicitud de patente internacional WO 01/14479,
y
en la
que
- R^{40}
- significa alquilo de C_{6}-C_{30}, de manera preferida alquilo de C_{8}-C_{20} lineal, o alquenilo de C_{6}-C_{30}, preferiblemente lineal.
- R^{41}
- significa una valencia libre, hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{30}, alquenilo de C_{2}-C_{30}, cicloalquilo de C_{3}-C_{30}, arilo de C_{6}-C_{14} o aralquilo de C_{7}-C_{38},
R^{42}, R^{43} y R^{45} son
iguales o diferentes y significan alquilo de
C_{1}-C_{6}, preferiblemente metilo,
cicloalquilo de C_{3}-C_{30}, arilo de
C_{6}-C_{14} o aralquilo de
C_{7}-C_{38},
- R^{44}
- significa una valencia libre, hidrógeno, alquilo de C_{1}-C_{6}, preferiblemente metilo, cicloalquilo de C_{3}-C_{30}, arilo de C_{6}-C_{14} o aralquilo de C_{7}-C_{38}, con la condición de que R^{41} y R^{44} no signifiquen simultáneamente una valencia libre,
- r
- significa el número 2, o en el caso de que R^{41} ó R^{44} signifique una valencia libre, el número 1,
- A^{10}
- significa alquileno de C_{1}-C_{12} o alquenileno de C_{2}-C_{14}, preferiblemente contiene 2, 3 o 4 átomos de C, en particular 3;
o
R^{41} y R^{43} en común con
los dos átomos de nitrógeno, a los que ellos están unidos, y con
A^{10} forman un anillo, preferiblemente de
piperazinilo;
y/o
R^{44} y R^{45} en común con el
átomo de nitrógeno, al que ellos están unidos, forman un anillo,
preferiblemente de piperidinilo, morfolinilo, piperazinilo o
N-(alquil de
C_{1}-C_{6})-piperazinilo.
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Los radicales mencionados en las definiciones de
R^{40} a R^{45} están de manera preferida sin sustituir o están
sustituidos con unos sustituyentes seleccionados entre el conjunto
que consiste en OH, alquilo de C_{1}-C_{6},
preferiblemente metilo, alcoxi de C_{1}-C_{6},
CN y halógeno, especialmente cloro o bromo.
El arilo significa preferiblemente fenilo, el
aralquilo significa preferiblemente bencilo o
2-fenil-etilo y el cicloalquilo
significa preferiblemente ciclopentilo o ciclohexilo.
Se prefieren los iones de la fórmula (III), en
la que R^{41} y R^{44} significan hidrógeno y R^{42},
R^{43} y R^{45} significan metilo, se prefieren especialmente
los iones de la fórmula (III), en la que R^{41} hasta R^{45}
significan metilo. Se prefieren además los iones de la fórmula
(III), que se derivan de aminas de aceites y grasas naturales,
tales como aceite de coco, aceite de maíz, aceite de cereales,
aceite de pescado o de ballena, especialmente a partir de grasa de
sebo.
De manera preferida A^{4} ^{+} es una amina
terciaria protonada, que se había obtenido a partir de aceites y
grasas, tales como sebo, aceite de coco, aceite de maíz, aceite de
cereales, aceite de pescado o de ballena, y es, por ejemplo,
tri-isooctil-amina, dimetil-(amina
de grasa de sebo), dimetil-(amina de soja),
dimetil-octadecil-amina o
monometil-di(amina grasa de sebo) hidrogenada
o un derivado alcoxilado de una amina grasa, por ejemplo, (alquil
de
sebo)-di(2-hidroxi-etil)-amina,
poli(oxietilen)(5)-amina de sebo,
poli(oxietilen)(8)-oleíl-amina,
N,N',N'-tris(2-hidroxi-etil)-N-sebo-1,3-diamino-propano,
N,N',N'-poli(oxietilen)(12)-N-sebo-1,3-diamino-propano;
o A^{4} ^{+} es de manera preferida un ion
de amonio cuaternario, que se deriva preferiblemente de las aminas
obtenidas a partir de los aceites y las grasas anteriores o de
aminas grasas alcoxiladas, por ejemplo, mediante metilación o
mediante reacción con cloruro de bencilo, y es, por ejemplo,
estearil-bencil- o (alquil de
coco)-dimetil-bencil-amonio
o
-2,4-dicloro-bencil-amonio,
hexadecil-, estearil-, dodecil- o
cetil-trimetil-amonio, (alquil de
grasa de sebo)-, di-(alquil de coco)- o
diestearil-dimetil-amonio
di-hidrogenado, oleíl- o
coco-di(2-hidroxi-etil)metil-amonio,
poli(oxietilen)(15)-sebo-metil-amonio
hidrogenado,
N,N,N',N',N'-pentametil-N-sebo-1,3-propano-diamonio,
N-estearil-dietilen-triamina
permetilada,
N-estearil-trietilen-tetraamina
permetilada,
N-(3-dodeciloxi-2-hidroxi-propil)-octadecil-dimetil-amonio,
metil-tri(2-octil)-amonio,
N,N-di-(beta-estearoíl-etil)-N,N-dimetil-amonio,
lauril-piridinio,
2-hidroxi-[5-cloro-,
5-isooctil-,
5-t-butil- o
n-nonil-]-1,3-xililen-bispiridinio,
2-metoxi-5-isooctil-1,3-xililen-bispiridinio,
2-hidroxi-5-isooctil-1,3-xililen-bisquinolinio,
2-hidroxi-5-isooctil-1,3-xililen-bisisoquinolinio
o behenil-trimetil-amonio;
o A^{+} es de manera preferida un ion de
fosfonio tal como el de
hexadecil-tributil-fosfonio,
etil-trioctil-fosfonio o
tetrabutil-fosfonio;
realizándose que los aniones originales de los
compuestos de amonio o de fosfonio cuaternarios empleados pueden
haber sido, por ejemplo, los de halogenuro, sulfato,
alcoxi-sulfato o alcoxi-fosfato.
\vskip1.000000\baselineskip
Presentan un interés especial además los agentes
dispersivos pigmentarios de la fórmula (IIh), en los que la amina,
que se presenta como fundamento del ion de amonio
N^{+}R^{9}R^{10}R^{11}R^{12}, es una amina primaria o
secundaria, en particular mezclas de aminas primarias y secundarias
con radicales hidrocarbilo eventualmente mezclados de aceites y
grasas que se presentan en la naturaleza, tales como sebo, aceite de
coco, aceite de maíz, aceite de cereales, aceite de pescado o de
ballena o una resina de madera; se han de citar concretamente, por
ejemplo, amoniaco, metil-amina,
trietil-amina, butil-aminas,
dibutil-aminas, tributil-amina,
hexil-aminas, dodecil-amina,
estearil-amina, dietil-amina,
di-n-butil-amina,
etilen-diamina, anilina,
N-metil-anilina,
bencil-amina,
fenil-etil-amina,
(ciclohexil-amino)-etil-amina,
(2-ciclohexil-amino)-propil-amina,
(3-estearil-amino)-propil-amina,
2-dimetilamino-etil-amina,
2-dietilamino-etil-amina,
2-dipropilamino-etil-amina,
2-dibutilamino-etil-amina,
3-dimetilamino-propil-amina,
3-dietilamino-propil-amina,
3-ciclohexilamino-propil-amina,
N-metil-piperazina,
N-aminopropil-morfolina,
N-aminoetil-piperidina,
N-aminoetil-pirrolidina,
N-aminopropil-pipecolina,
4-dietilamino-1-metil-butil-amina-(1),
lauril-amina, amina de coco o amina de grasa de
sebo, lauril-, oleíl- o (grasa de
sebo)-propilen-diamina, (grasa de
sebo)-dipropilen-triamina, (grasa de
sebo)-tripropilen-tetraamina,
1,1,3,3-tetrametil-butil-amina,
aminas primarias con grupos alquilo de
C_{16}-C_{22} terciarios,
N,N-bis-aminopropil-amina
de grasa de sebo,
2-etil-hexoxi-propil-amina
o deshidro-abietil-amina.
Se prefieren en particular los agentes
dispersivos pigmentarios de la fórmula general (II), en la que
A^{1} significa un grupo ftalimido-metileno de la
fórmula (IIe), un grupo imidazolil-metileno de la
fórmula (IIc), un grupo amino-metileno,
N-metil-amino-metileno,
N,N-dimetil-amino-metileno,
N-etil-amino-metileno
o
N,N-dietil-amino-metileno
de la fórmula (IIb), o un grupo de amonio-sulfonato
de la fórmula (IIh).
Grupos aniónicos de los agentes dispersivos
pigmentarios y no pigmentarios, que se emplean como agentes
coadyuvantes, de los agentes tensioactivos o de las resinas, pueden
también ser enlacados, por ejemplo con iones de Ca, Mg, Ba, Sr, Mn
ó Al, o con iones de amonio cuaternarios. Esto puede suceder también
antes o después del acabado.
Por materiales de carga y respectivamente
extendedores se entienden un gran número de sustancias según las
normas DIN 55.943 y DIN EN 971-1, por ejemplo los
diferentes tipos de talco, caolín, mica, dolomita, carbonato de
calcio, sulfato de bario o dióxido de titanio. En este caso se ha
acreditado la adición, especialmente antes de la molienda, del
pigmento en bruto o antes de la pulverización de la formulación
pigmentaria desecada.
También se ha acreditado la adición durante la
molienda de pequeñas cantidades de sustancias aditivas,
seleccionadas entre el conjunto que consiste en ftalimida,
anhídrido de ácido ftálico, una resina de madera hidrogenada y
monooleato de glicerol.
Después del acabado, la suspensión se puede
someter todavía a un tratamiento mecánico o térmico, por ejemplo a
un dispersamiento por medio de un molino de perlas o,
preferiblemente después de haber eliminado el disolvente, mediante
una destilación con vapor de agua, la adición de otros agentes
coadyuvantes adicionales o el mencionado enlacado de grupos
aniónicos a una temperatura elevada.
Las formulaciones pigmentarias conformes al
invento se pueden emplear para la pigmentación de materiales
orgánicos de alto peso molecular, de procedencia natural o
sintética, por ejemplo de materiales sintéticos, resinas, barnices,
pinturas, tóneres y reveladores electrofotográficos, materiales de
electretos, filtros cromáticos, así como de tintas (de escritura y
dibujo), tintas de impresión y simientes.
Materiales orgánicos de alto peso molecular, que
se pueden pigmentar con las formulaciones pigmentarias conformes al
invento, son, por ejemplo, compuestos de celulosas, tales como, por
ejemplo, éteres y ésteres de celulosas, tales como
etil-celulosas, nitro-celulosas,
acetatos de celulosas o butiratos de celulosas, agentes aglutinantes
naturales, tales como, por ejemplo, ácidos grasos, aceites grasos,
resinas y sus productos de transformación, o resinas sintéticas
artificiales, tales como materiales policondensados, poliaductos,
polímeros y copolímeros, tales como, por ejemplo, aminoplastos, en
particular resinas de formaldehído y de urea y melamina, resinas
alquídicas, resinas acrílicas, fenoplastos y resinas fenólicas,
tales como novolacas o resoles, resinas de urea, compuestos
polivinílicos, tales como poli(alcoholes vinílicos),
poli(vinil-acetales), poli(acetatos
de vinilo) o poli(vinil-éteres), policarbonatos,
poliolefinas, tales como un poliestireno, un poli(cloruro de
vinilo), un polietileno o un polipropileno,
poli(met)acrilatos y sus copolímeros, tales como
poli(ésteres de ácido acrílico) o poli(acrilonitrilos),
poliamidas, poliésteres, poliuretanos, resinas de cumarona e indeno
y resinas de hidrocarburos, resinas epoxídicas, resinas sintéticas
artificiales insaturadas (poliésteres, acrilatos) con los
diferentes mecanismos de endurecimiento, ceras, resinas de aldehídos
y cetonas, una goma (= caucho vulcanizado), un caucho y sus
derivados y latexes, caseína, siliconas y resinas de siliconas,
individualmente o en mezclas.
En este caso, carece de importancia que los
mencionados compuestos orgánicos de alto peso molecular se presenten
como masas plásticas, como masas fundidas o en forma de soluciones
de hilatura, dispersiones, barnices, pinturas o tintas de
impresión. Según sea la finalidad de utilización, se manifiesta como
ventajoso usar las formulaciones pigmentarias conformes al invento,
como una mezcla preparada (en inglés "blend") o en forma de
preparaciones o dispersiones. Referido al material orgánico de alto
peso molecular, que se ha de pigmentar, las formulaciones
pigmentarias conformes al invento se emplean en una proporción de
0,05 a 30% en peso, de manera preferida de 0,1 a 15% en peso.
Las formulaciones pigmentarias conformes al
invento son también adecuadas como agentes colorantes en tóneres y
reveladores electrofotográficos, tales como por ejemplo tóneres en
polvo de un solo componente o de dos componentes (también llamados
reveladores de un solo componente o de dos componentes), tóneres
magnéticos, tóneres líquidos, tóneres de látex, tóneres de
polimerización, así como tóneres especiales.
Típicos agentes aglutinantes para tóneres son
resinas de polimerización, de poliadición y de policondensación,
tales como resinas epoxídicas de estireno, de acrilato y estireno,
de estireno y butadieno, de acrilato, de poliésteres y de fenoles,
polisulfonas, poliuretanos, individualmente o en combinación, así
como polietilenos y polipropilenos, que pueden contener todavía
otras sustancias constituyentes (ingredientes), tales como agentes
reguladores de las cargas eléctricas, ceras o agentes coadyuvantes
de fluidez, o se pueden modificar posteriormente con estos
aditivos.
Por lo demás, las formulaciones pigmentarias
conformes al invento son apropiadas como agentes colorantes en
polvos y barnices en polvo, en particular en barnices en polvo
proyectables triboeléctrica- o electrocinéticamente, que pasan a
utilizarse para el revestimiento superficial de objetos a base de,
por ejemplo, metales, maderas, materiales sintéticos, vidrios,
materiales cerámicos, hormigones, materiales textiles, papeles o
cauchos.
Como resinas para barnices en polvo se emplean
típicamente resinas epoxídicas, resinas de poliésteres que
contienen grupos carboxilo e hidroxilo, resinas de poliuretanos y
acrílicas, en común con agentes endurecedores usuales. También
encuentran utilización ciertas combinaciones de resinas. Así, por
ejemplo, frecuentemente se emplean resinas epoxídicas en
combinación con resinas de poliésteres que contienen grupos
carboxilo e hidroxilo. Típicos componentes endurecedores (en
dependencia del sistema de resina) son, por ejemplo, anhídridos de
ácidos, imidazoles así como diciandiamida y sus derivados,
isocianatos rematados,
bis-acil-uretanos, resinas fenólicas
y de melamina, isocianuratos de triglicidilo, oxazolinas y ácidos
dicarboxílicos.
Es objeto del invento, además, la utilización de
las formulaciones pigmentarias conformes al invento como agentes
colorantes para tintas de impresión, en particular para tintas para
la impresión por chorros de tinta (en inglés
"Ink-Jet").
Como tintas para la impresión por chorros de
tinta se entienden tanto las tintas sobre una base acuosa (inclusive
las tintas en microemulsión) y no acuosa (basadas en disolventes),
tintas endurecibles por rayos ultravioleta (UV), así como las
tintas que trabajan según el procedimiento de fusión en caliente (en
inglés "hot-melt").
Las tintas para la impresión por chorros de
tinta, basadas en disolventes, contienen esencialmente de 0,5 a 30%
en peso, preferiblemente de 1 a 15% en peso, de una o varias de las
formulaciones pigmentarias conformes al invento, de 70 a 95% en
peso de un disolvente orgánico o de una mezcla de disolventes y/o un
compuesto hidrótropo. Eventualmente, las tintas para la impresión
por chorros de tinta, que están basadas en disolventes, pueden
contener materiales de soporte o vehículo y agentes aglutinantes,
que son solubles en el disolvente (en inglés "solvens"), tales
como p.ej. poliolefinas, cauchos naturales y sintéticos, un
poli(cloruro de vinilo), copolímeros de cloruro de vinilo y
acetato de vinilo, poli(vinil-butirales),
sistemas de ceras y latexes o combinaciones de estos
compuestos.
Eventualmente, las tintas para la impresión por
chorros de tinta, que están basadas en disolventes, pueden contener
todavía además agentes aglutinantes y otros materiales aditivos,
tales como p.ej. agentes humectantes, agentes desgasificadores /
antiespumantes, agentes conservantes y antioxidantes.
\newpage
Las tintas en microemulsión se basan en
disolventes orgánicos, agua y eventualmente en una sustancia
adicional, que actúa como mediadora de interfases (agente
tensioactivo). Las tintas en microemulsión contienen de 0,5 a 30%
en peso, preferiblemente de 1 a 15% en peso, de una o varias de las
formulaciones pigmentarias conformes al invento, de 0,5 a 95% en
peso de agua y de 0,5 a 95% en peso de un disolvente orgánico y/o de
un compuesto mediador de interfases.
Las tintas endurecibles por UV contienen en lo
esencial de 0,5 a 30% en peso de una o varias de las formulaciones
pigmentarias conformes al invento, de 0,5 a 95% en peso de agua, de
0,5 a 95% en peso de un disolvente orgánico o de una mezcla de
disolventes orgánicos, de 0,5 a 50% en peso de un agente aglutinante
endurecible por radiaciones y eventualmente de 0 a 10% en peso de
un agente fotoiniciador.
Las tintas de fusión en caliente se basan en la
mayoría de los casos en ceras, ácidos grasos, alcoholes grasos o
sulfonamidas, que están en estado sólido a la temperatura ambiente y
que se convierten al estado líquido al calentar, estando situado el
intervalo preferido de fusión entre aproximadamente 60ºC y
aproximadamente 140ºC.
Las tintas para la impresión por chorros de
tinta de fusión en caliente se componen esencialmente de 20 a 90%
en peso de una cera y de 1 a 10% de peso de una o varias de las
formulaciones pigmentarias conformes al invento. Además, pueden
estar contenidos de 0 a 20% en peso de un polímero adicional (como
"disolvente de los colorantes"), de 0 a 5% en peso de un
agente dispersante, de 0 a 20% en peso de un agente modificador de
la viscosidad, de 0 a 20% en peso de un agente plastificante, de 0 a
10% en peso de un aditivo para conferir pegajosidad, de 0 a 10% en
peso de un agente estabilizador de la transparencia (que impide
p.ej. la cristalización de la cera), así como de 0 a 2% en peso de
un agente antioxidante.
Las tintas de impresión conformes al invento, en
particular las tintas para la impresión por chorros de tinta, se
pueden preparar introduciendo por dispersión las formulaciones
pigmentarias conformes al invento en el medio de microemulsión, en
el medio no acuoso o en el medio destinado a la producción de la
tinta endurecible por UV o en la cera destinada a la producción de
una tinta para la impresión por chorros de tinta de fusión en
caliente. Convenientemente, las tintas de impresión para
aplicaciones de impresión por chorros de tinta, obtenidas en este
caso, se filtran a continuación (p.ej. a través de un filtro de 1
\mum).
Además, las formulaciones pigmentarias conformes
al invento, son apropiadas también como agentes colorantes para
filtros cromáticos, para la generación de color tanto aditiva como
también substractiva, y como agentes colorantes para tintas
electrónicas (del inglés "electronic inks" o respectivamente
"e-inks") o de un papel electrónico (del
inglés "electronic paper", "e-paper").
En el caso de la producción de los denominados
filtros cromáticos, tanto de filtros cromáticos reflectantes como
también transparentes, se aplican unos pigmentos, en forma de una
pasta o como una capa de fotorreserva pigmentada, en agentes
aglutinantes adecuados (acrilatos, ésteres acrílicos, poliimidas,
poli(alcoholes vinílicos), epóxidos, poliésteres, melaminas,
gelatinas, caseínas) sobre las respectivas piezas componentes de
pantallas LCD (p.ej. TFT-LCD = Thin Film Transistor
Liquid Crystal Displays (pantallas de cristal líquido con
transistores de película fina) o p.ej ((S) TN-LCD =
(Super) Twisted Nematic LCD (LCD nemáticas (super) torsionadas).
Junto a una alta estabilidad térmica, para una pasta estable o
respectivamente para una capa de fotorreserva pigmentada constituye
premisa también una alta pureza del pigmento. Además de esto, los
filtros cromáticos (en inglés "Color Filter") pigmentados se
pueden aplicar también mediante procedimientos de impresión por
chorros de tinta o por otros procedimientos de impresión
adecuados.
Las formulaciones pigmentarias conformes al
invento se distinguen por sus sobresalientes propiedades
colorísticas y reológicas, en particular por una estabilidad frente
a la floculación, una dispersabilidad, una reología, un brillo, una
transparencia y una intensidad cromática sobresalientes. Ellas se
pueden dispersar fácilmente en muchos medios de aplicación y hasta
llegar a altas finuras. Tales dispersiones pigmentarias muestran
unas sobresalientes propiedades reológicas incluso en el caso de
una alta pigmentación de los concentrados de barnices y
especialmente de los concentrados de tintas de impresión. Con ellas
se pueden conseguir unos barnizados y unas impresiones con una alta
intensidad cromática, un alto brillo, una alta transparencia y con
excelentes propiedades de solidez.
A fin de evaluar las propiedades de los
pigmentos en el sector de los barnices, en sistemas de barnices
exentos de agua, basados en disolventes, se seleccionaron, entre el
gran número de los sistemas conocidos de barnices, unos barnices de
resinas alquídicas y de melamina sobre la base de una resina
alquídica media en aceite y de una resina de melamina (AM)
eterificada con butanol.
A fin de evaluar las propiedades de los
pigmentos en el sector de los barnices, en sistemas de barnices
acuosos, se seleccionó, entre el gran número de los sistemas
conocidos de barnices, un barniz acuoso sobre la base de
poliuretano (PUR).
A fin de evaluar las propiedades de los
pigmentos en el sector de las tintas de impresión se seleccionó,
entre el gran número de los sistemas de impresión conocidos, un
sistema de huecograbado a base de una nitrocelulosa y un alcohol,
con una alta concentración de pigmento de 28% en peso, referida al
material molido, al efectuar el dispersamiento para dar el
concentrado de tinta de impresión
(NC-A-HK).
La determinación de las propiedades colorísticas
se efectuó de acuerdo con la norma DIN 55.986. La determinación de
la intensidad o fuerza cromática se efectuó en comparación con 1/3
de la intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN
53.235.
La reología del material molido de un barniz
después del dispersamiento (reología de la base de molienda) se
valoró visualmente con ayuda de la siguiente escala de cinco
etapas.
- 5
- muy fluida
- 4
- fluida
- 3
- espesa
- 2
- ligeramente congestionada
- 1
- congestionada
La determinación de la solidez frente al
sobrebarnizado se efectuó de acuerdo con la norma DIN 53.221.
La determinación de la viscosidad de un barniz
se efectuó después de haber diluido el material molido a la
concentración de los pigmentos con la viscoespátula según Rossmann,
tipo 301, de la entidad Erichsen.
En los siguientes Ejemplos y prescripciones de
ensayo, los tantos por ciento significan tantos por ciento en peso
y las partes significan partes en peso, siempre y cuando que no se
indique otra cosa distinta.
Prescripciones de comprobación de la viscosidad
dinámica y de la tixotropía en el material molido (concentrado de
tinta de impresión al 28% en peso) y para la determinación del 1/3
de la intensidad cromática patrón:
En un vaso de material plástico de PE
(polietileno), que tiene una capacidad de 250 ml, y un diámetro de
55 mm x 125 mm, con una tapa encajable, se cargan 150 g de perlas
de un óxido de zirconio mixto (69% de ZrO_{2}, 31% de SiO_{2}
amorfo) con un diámetro de 1,0 hasta 1,25 mm y se pesan e introducen
28,00 g de la formulación pigmentaria, de 36,00 g de un barniz para
huecograbado (1), que se compone de 25,0% de una nitrocelulosa A500
(según la regla ISO 14.446, norma 27A) y de 75,0% de etanol anhidro,
y 36,00 g de una mezcla de disolventes, que se compone de 98,0% de
etanol al 99,9% y de 2,0% de acetato de etilo al 99,9%. La mezcla se
dispersa con el aparato dispersador DAS 200 K de la entidad LAU
GmbH, Hemer, mediante movimientos de sacudimiento en forma de
elipses a 660 rpm durante 45 minutos (etapa de aireación 1, es decir
la temperatura en la dispersión no aumenta por encima de 40ºC). Con
un tamiz se separan por tamizado las perlas de óxido mixto de
zirconio.
Los concentrados para dispersar se almacenan
durante 24 horas a la TA (temperatura ambiente)
(21ºC-25ºC) y se atemperan antes de la medición
durante 30 minutos a 23ºC. La viscosidad y la tixotropía de los
concentrados para dispersar se mide con un viscosímetro rotatorio
Haake RS75 o RS1 de la entidad Haake, Karlsruhe, Alemania. La
geometría de medición es un sistema cilíndrico coaxial de acuerdo
con la norma DIN 53.019/ISO 3.219. Durante toda la medición, la
muestra se atempera en el aparato a (23 \pm 0,1) ºC. Se establece
una rampa lineal del gradiente de velocidades desde 0 hasta 250
s^{-1} en 180 s (segundos) con por lo menos 50 valores de
medición graduados linealmente, e inmediatamente después se aplica
de nuevo una rampa lineal en sentido inverso desde 250 hasta 0
s^{-1} en 180 s, con por lo menos otros 50 valores de medición
graduados linealmente. El valor de la viscosidad en la rama
ascendente a 200 s^{-1} se determina mediante interpolación de los
puntos de medición. El valor de la tixotropía se determina como la
diferencia de las áreas de superficie situadas debajo de las curvas
de la tensión de cizalladura en Pa frente al gradiente de
velocidades en s^{-1}, en la rama ascendente y en la rama
descendente, y se indica en Pa/s.
El concentrado de tinta de impresión al 28%
(véase el punto a) es diluido con una mezcla que se compone de una
parte de etanol (anhidro) y de una parte de un barniz para
huecograbado (2) (que se compone de 30,0% de una nitrocelulosa A
400 (al 65%, húmeda con etanol) de acuerdo con la regla ISO 14.446,
norma 30A, de 4,0% de Genomoll 140 (ftalato de dibutilo), de 8,0%
de
1-metoxi-2-propanol
y de 58,0% de etanol anhidro) hasta una concentración del pigmento
de 10%. Con esta tinta de impresión se realiza una impresión con
ayuda de un cliché, que tiene una profundidad del grabado de 29
\mum, y se determina la intensidad cromática en comparación con
el 1/3 de la intensidad cromática patrón. Luego se aumenta la
cantidad del barniz para huecograbado (3) (que se compone de una
parte de etanol (anhidro) y de una parte del barniz para
huecograbado (2)), durante tanto tiempo hasta que se haya
conseguido el 1/3 de la intensidad cromática patrón. En este caso se
parte cada vez de nuevo de un concentrado de tinta de impresión al
28%.
A partir de las cantidades empleadas se calcula
la concentración del pigmento.
Máquina impresora: Máquina impresora de pruebas
en huecograbado, modelo "Labratester", de la entidad N.
Schläfli, CH-4800 Zofingen, Suiza
Material a imprimir: Algro Finess 80
g/m^{2}
Velocidad de impresión: 125 partes de la
escala
Plancha de impresión: cliché con una profundidad
del grabado de 29 \mum.
Datos referentes al campo de 29 \mum del
cliché grabado:
Diagonal X: 178 \mum
Diagonal Y: 126 \mum
Profundidad: 29 \mum
Retículo: 70% de cubrimiento superficial
Ángulo: 30º
Área volumétrica: 11,8 ml/m^{2}
\vskip1.000000\baselineskip
550 partes del pigmento en bruto P. Blue 15, 550
partes de sulfato de sodio y 120 partes de di(etilenglicol)
se muelen en un molino oscilante durante 90 min con barras de
hierro. El material molido se agita en 4.000 partes de un ácido
sulfúrico acuoso al 5% durante 2 h a 90ºC. La suspensión se filtra y
se lava con agua hasta quedar exenta de sales. Se obtienen 740,6
partes de una torta de prensa al 60,4% del pigmento preliminar.
\vskip1.000000\baselineskip
165,6 partes de la torta de prensa al 60,4%,
procedente de A), se suspenden en 620 partes de alcohol
terc.-amílico y 350,2 partes de agua. A la suspensión se le añaden
4,2 partes de hidróxido de sodio y 15,4 partes de una torta de
prensa acuosa al 32,4% de un ácido (ftalocianina de
cobre)-sulfónico, que tiene un grado medio de
sustitución de 1,5 grupos de ácido sulfónico por cada radical de
ftalocianina de cobre, y se calienta a 150ºC. A 150ºC se agita
durante 2 horas, luego el alcohol amílico se separa por destilación,
la suspensión se filtra, y la torta de prensa se lava hasta quedar
exenta de sales. Se obtienen 239 partes de una torta de prensa al
40,4% de la formulación pigmentaria de ftalocianina.
\vskip1.000000\baselineskip
59 partes de una torta de prensa, procedente de
B) se secan a 80ºC. Se obtienen 23,8 partes de la formulación
pigmentaria de ftalocianina.
En el sistema de barniz de AM se obtienen unos
barnizados transparentes, de color azul-verdoso e
intenso, la reología del material molido del barniz se valora con
5, la medición del brillo arroja el valor de 77 y la viscosidad del
barniz es de 4,0 s. En el sistema de barniz de PUR, los barnizados
son asimismo transparentes, de color azul-verdoso e
intenso, la solidez frente al sobrebarnizado es muy buena y la
reología se valora con 3.
En el sistema de impresión
NC-A-HK se obtienen unas impresiones
transparentes, de color azul-verdoso e intenso, con
un alto brillo, la viscosidad del concentrado de tinta de impresión
después del empastado es muy baja.
\vskip1.000000\baselineskip
79,7 partes de una torta de prensa, preparada
según el Ejemplo B), se empastan en 250 partes de agua y se
calientan a 80ºC. Se añaden 7,7 partes de una torta de prensa acuosa
al 32,4% de un ácido (ftalocianina de
cobre)-sulfónico que tiene un grado medio de
sustitución de 1,5 grupos de ácido sulfónico por cada radical de
ftalocianina de cobre, y se calienta durante 1 hora a 80ºC. La
suspensión se filtra, y la torta de prensa se lava y se seca. Se
obtienen 32,6 partes de una formulación pigmentaria de
ftalocianina.
En el sistema de barniz de AM se obtienen unos
barnizados transparentes, de color azul-verdoso e
intenso, la reología del material molido del barniz se valora con
5, la medición del brillo arroja el valor de 55 y la viscosidad del
barniz es de 3,3 s.
En el sistema de impresión
NC-A-HK se obtienen unas impresiones
transparentes, de color azul-verdoso e intenso, con
un alto brillo, y la viscosidad del concentrado de tinta de
impresión después del empastado es muy baja.
La Tabla muestra los resultados de las
mediciones para tres productos usuales en el comercio y para los
Ejemplos 1C y 1D:
El producto comercial 1 se preparó de una manera
análoga a la del documento de patente japonesa JP
57-12.067 Ejemplo 5.
El ®Irgalite Blue GLVO es un producto de la
entidad Ciba Spezialitäten Chemie AG y es una formulación
pigmentaria que contiene una ftalocianina de cobre y una
ftalocianina de cobre sustituida con el grupo aminometileno de la
fórmula (IIb) como agente dispersivo pigmentario.
Claims (9)
1. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre, que contiene un pigmento de ftalocianina de cobre y por lo
menos un agente dispersivo pigmentario seleccionado entre el
conjunto que consiste en los ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos y las sales de los ácidos
(ftalocianina de cobre)-sulfónicos,
caracterizada
- a)
- por una viscosidad dinámica de a lo sumo 180 mPas, y/o por una tixotropía de a lo sumo 800 Pa/s, siendo determinadas la viscosidad dinámica y la tixotropía con un viscosímetro rotatorio a una temperatura de 23ºC en una dispersión pigmentaria, que se compone de 28% en peso de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), de 9% en peso de una nitrocelulosa (de acuerdo con la regla ISO 14.446, norma 27A), de 62,3% en peso de etanol y de 0,7% en peso de acetato de etilo,
- y caracterizada por
- b)
- una intensidad o fuerza cromática, que es tan alta, que una tinta de impresión, que se compone de un barniz para huecograbado de etanol y nitrocelulosa (que contiene de 75 hasta 85% en peso de etanol y de 9 a 11% en peso de una nitrocelulosa de acuerdo con la regla ISO 14.446, normas 27A y 30A en la relación de 2 por 7,5) y que tiene un contenido de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), referido al peso total de la tinta de impresión, de a lo sumo 6,6% en peso, alcanza el 1/3 de la intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN 53.235 del correspondiente tono de color.
2. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por
una viscosidad dinámica de a lo sumo 150 mPas y/o por una tixotropía
de a lo sumo 600 Pa/s.
3. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada
por una intensidad o fuerza cromática, que es tan alta, que una
tinta de impresión, que se compone de un barniz para huecograbado
de etanol y nitrocelulosa (que contiene de 75 a 85% en peso de
etanol y de 9 a 11% en peso de una nitrocelulosa de acuerdo con
la regla ISO 14.446, normas 27A y 30 A, en la relación de 2 por
7,5) y que tiene un contenido de la formulación pigmentaria de
ftalocianina de cobre (seca), referido al peso total de la tinta de
impresión, de a lo sumo 6,5% en peso, alcanza el 1/3 de la
intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN 53.235 del
correspondiente tono de color.
4. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada
por
- a)
- una viscosidad dinámica de a lo sumo 150 mPas, y/o por una tixotropía de a lo sumo 450 Pa/s,
- y caracterizada por
- b)
- una intensidad o fuerza cromática, que es tan alta, que una tinta de impresión, que se compone de un barniz para huecograbado de etanol y nitrocelulosa (que contiene de 75 a 85% en peso de etanol y de 9 a 11% en peso de una nitrocelulosa de acuerdo con la regla ISO 14.446, normas 27A y 30A, en la relación de 2 por 7,5) y que tiene un contenido de la formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre (seca), referido al peso total de la tinta de impresión, de a lo sumo 6,4% en peso, alcanza el 1/3 de la intensidad cromática patrón de acuerdo con la norma DIN 53.235 del correspondiente tono de color.
5. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta
4, caracterizada porque el agente dispersivo pigmentario es
un compuesto de la fórmula general (I)
en la
que
- T
- representa un radical de ftalocianina de cobre, que está sustituido con 1 a 4 átomos de cloro o de manera preferida está exento de cloro;
- n
- representa un número de 1 a 4;
- E^{+}
- significa H^{+} o el equivalente M^{s+}/s de un catión metálico M^{s+}, siendo s uno de los números 1, 2 o 3.
6. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada porque el pigmento de ftalocianina de cobre
contiene de 0 a 6% en peso de cloro.
7. Formulación pigmentaria de ftalocianina de
cobre de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 6,
que contiene de 0,1 a 25% en peso, de manera preferida de 0,5 a 20%
en peso, referido al peso del pigmento de ftalocianina de cobre, de
agentes dispersivos pigmentarios seleccionados entre el conjunto que
consiste en los ácidos (ftalocianina de
cobre)-sulfónicos y sus sales.
8. Procedimiento para la preparación de una
formulación pigmentaria de ftalocianina de cobre de acuerdo con una
o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque
un pigmento en bruto de ftalocianina de cobre se divide finamente
mediante un procedimiento escogido entre el conjunto formado por la
molienda en seco y la amasadura con una sal mediando formación de
un pigmento preliminar, y luego el pigmento preliminar se somete a
un tratamiento de acabado, en una mezcla a base de agua y de un
disolvente orgánico a un valor alcalino del pH, a una temperatura
elevada y en presencia de por lo menos un agente dispersivo
pigmentario escogido entre el conjunto formado por los ácidos
(ftalocianina de cobre)-sulfónicos y las sales de
los ácidos (ftalocianina de cobre)-sulfónicos.
9. Utilización de una formulación pigmentaria de
ftalocianina de cobre de acuerdo con una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7 para la pigmentación de materiales orgánicos
de alto peso molecular, por ejemplo, de materiales sintéticos,
resinas, barnices, pinturas, tóneres electrofotográficos y
reveladores, materiales de electretos, filtros cromáticos, así como
tintas (de escritura y dibujo), tintas de impresión y simientes.
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